??? 為了提高窯系統的生產能力往往篦冷機是制約的瓶頸，因此，很多生產線出篦冷機的熟料溫度很高，實際是在以提高熟料熱耗為代價提高熟料臺產，這是一種不健康的管理與操作模式。為了徹底改變這種被動狀態，應該盡快對旨在提高冷卻能力的改造。

??? 一、判斷改造效果的機理：

??? 1、提高冷卻能力：

??? 篦冷機的冷卻原理就是讓冷空氣穿透熱的熟料層，實現熱交換。而這種穿透的能力需要冷空氣的壓力與熟料層的阻力相匹配，即先進的篦冷機要不斷追求用盡量少的空氣，最大限度地將入篦冷機的熟料熱焓置換出來。目前大多數的篦冷機型式為空氣梁結構，即讓冷空氣通過活動篦板梁向篦板上的熟料進行冷卻，這種形式在用風控制上，比分室向篦板上的熟料進行冷卻有較大進步。但實踐證實，在使用一段時間后，空氣梁內都會被篦板縫中漏入的熟料細粉堵塞，甚至有的空氣梁在篦冷機耐火襯料施工中有澆注料漿液漏入其中，極大影響了冷卻效率。

??? 但是熟料層的阻力在篦板上方并不是均衡的，這是由于有這樣幾種原因：

??? ⑴熟料進篦冷機的位置隨著窯的轉速提高會向窯旋轉方向偏離，而且隨著熟料結粒的大小偏離的程度會有較大差異，根據受重力、離心力及風力的聯合作用，大小顆粒熟料會產生離析，從篦冷機橫向看，一般是離窯中心線近的一側是大顆粒熟料，而另一側是細粉。

??? ⑵有時窯內大窯皮下落到篦冷機內。

??? ⑶熟料進篦冷機時有可能粘結成‘雪人’。

??? 針對這種狀況，人們提出以沿篦冷機縱向分別控制冷卻用風的理念，即在粗料堆積的一側可減少用風風壓，而另一側細粉就需要更多的用風，尤其是在高溫風段。
因此，改造篦冷機的方案理論基礎應該與這種縱向控制風量的理念一致，否則沒有改造價值。

??? 2、提高篦板制造質量：

??? 好的篦板不但要延長使用壽命，而且能防止漏料與漏風。現有的篦冷機篦板很難做到不漏料，因此，都在篦板下設置有集料斗，并在斗下設置鎖風閥及室內料位自動控制等機構。但先進的篦板或是靠精確的加工，或是靠密封條及高壓風的密封，要實現不漏料，如果說還有極少數熟料細粉漏下，集料斗的鎖風閥最短時間也要12小時打開一次，而且打開時間極短，為篦下用風的穩定創造了極好的條件。不漏料也有利于不漏風，避免冷空氣的短路。

??? 以往為克服篦板上因料層厚度不均而產生冷卻空氣短路或難以吹透的現象，推廣高阻力篦板技術。在縱向用風控制理論之后，篦板的阻力可以大大降低，這不僅有利于降低克服高阻力的能量消耗，而且降低對篦板的磨損，延長篦板使用壽命，一般應在三年以上。

??? 還有一種簡單的延長篦板壽命的方法，使篦板上方能存有少量靜止的冷卻熟料，篦板不會直接受熱及磨損，從而降低對篦板材質的要求，減少制造成本。

??? 3、避免出雪人。

??? 雪人是影響篦冷機效率的常見故障，甚至嚴重時會威脅窯的運轉。好的篦冷機應該有消除功能。

??? 4、改造費用不能過高，改造時間不宜過長。改造的部件不宜過多，那種將原有篦冷機只剩殼體，內部全部更換的方案，比重新安裝一臺新篦冷機還費力，不能稱其為改造。作為已投產篦冷機的改造時間，一般不能超過窯系統大修所用時間。

??? 二、推薦成功篦冷機改造廠家：

??? 廣州圣嘉機電設備有限公司。

??? 它的產品特點是：

??? ⑴應用法國圣達翰技術。加強固定篦板區的冷卻用風，在原有配套風機的基礎上，視冷卻機的規格能力大小，選用更高風壓（約12000Pa）、大風量的風機（約3萬M3/h），用于控制固定篦板下方的用風。這部分風量分兩排、10個左右的風室控制，每個風室風量的大小都在風室入口處有人工控制蝶閥確定。有最初調試過程中，可由篦冷機觀測孔對熟料在篦板上方的狀態確定蝶閥的開度，生產穩定時無須頻繁調整，但如果窯況變化，可通過對這些蝶閥的控制，確保熟料冷卻用風的合理性。當篦冷機前端出現有雪人跡象時，可加大這兩臺高壓風機的用風處理。

??? 為了能合理使用這兩臺風機的用風并節能，要求使用變頻電機。

??? ⑵有特定形狀的中阻力篦板，所有與其它構件接觸的面都進行精加工，確保不漏料、不漏風。經久耐用，壽命可保證三年以上。

??? ⑶對固定梁的機加工要求嚴格：4.2長度米的固定床體平面度誤差小于2mm,篦板梁平面精度在50μm以內。其加工精度的保證措施為：離子自動切割下料，焊接后火工找正，用振動錘消除焊接應力，銑床加工接觸面。

??? 該方案僅更換固定端篦板梁，而不用改變原有傳動方式及篦板的框架結構。所以費用一般在一百萬左右（根據原有規格），改造時間不超過兩周。

??? 成功改造范例

??? 上海聯合水泥篦冷機經過廣州圣嘉機電設備有限公司近二十天的改造，于三月十日完成并于三月十二日正式投入運行，雙方按照合同對冷卻機進行了考核，考核從3月21日上午8時開始到3月24日上午8時，經過72小時的連續運行，現已考核完成，具體改造指標要求與考核的實測數據如下：

??? 一、合同指標

??? 二、改造的主要內容

??? 冷卻機內部第一段、第二段改造所需用的篦板、篦板梁、主框架梁、支撐梁、風室擋墻、密封、側護板、高溫部位的固定床、風箱以及控制蝶閥等。

??? 三、考核的性能指標對比（如下表）

??? 四、綜合改造效果

??? 1、固定床熟料流態化狀態良好，淬冷效果理想。從攝像電視和現場的觀察孔可以看到在高溫段高壓冷卻風均勻有力的穿透熟料層，徹底解決了因熟料的離析現象而產生的紅河問題。二次風溫、三次風溫有了顯著的提高，出冷卻機熟料的溫度也低于通常的考核標準（65℃＋環境溫度），完全達到了合同的要求。

??? 2、節煤方面

??? 從改造前后工藝參數記錄的平均值來看，三次風溫達到了906℃，比改造前提高了156℃，二次風溫達到了1092℃，提高了192℃。相比改造前節能計算如下：
Q1=C2mt2-C1mt1
=1.422kJ/（Nm3?℃）（1100℃比熱值）×0.40Nm3/kgcl×2180000（kg/d）×1092℃－1.399kJ/（Nm3?℃）（900℃比熱值）×0.40Nm3/kgcl×2180,000（kg/d）×900℃=1354062528-1097935200=256127328kJ/d
每天由三次風多帶入進分解爐的熱量
Q2=C2mt2-C1mt1
=1.399kJ/（Nm3?℃）（空氣在900℃時的比熱值）×0.50Nm3/Kgcl×2180000（kg/d）×906℃－1.379kJ/（標m3?℃）（空氣在750℃時的比熱值）×0.50Nm3/kgcl×2180000（Kg/d）×750℃=1381568460-1127332500=254235960kJ/d
合計每天的節能：256127328＋254235960＝510363288kJ/d
折合為標準煤:510363288÷29260(標準煤熱值為29260KJ/Kg)=17442Kg/d
以窯系統運轉率85%和系統散熱損失35％計，一年節省標準煤為：17.44×365×85%×65％=3516噸標煤

??? 以上是二、三次風溫提高后，節煤的粗略計算。最終的實際節煤量，還有待一段時間的生產統計資料來證實。

??? 3、提高產、質量：

??? 3.1、由于出冷卻機的二次風溫、三次風溫比以前提高近200℃，且穩定，對煤粉的助燃效果提高了，使窯、爐對煤質變化的適應性更強了，熱工制度更加穩定，窯爐的操作和控制變得容易，所以操作員普遍感覺到窯變得更好操作。

??? 3.2、熟料出冷卻機溫度低，對結粒正常的熟料顆粒可直接用手抓起。熟料溫度很明顯是低于65℃+環境溫度。這使熟料的易磨性得到明顯的改善，從水泥磨的操作員反映的情況來看，水泥磨產量有了明顯的提高，具體數據還需要一段時間的統計與分析才能得出。

??? 3.3、熟料出窯以后，發生著一種化學反應，C3S→C2S+CaO（在1250℃以下）；β-C2S→γ-C2S（在525℃-600℃之間），在發生晶形轉變后，體積膨脹10%，造成熟料粉化（缺少前后對比數據），同時γ-C2S礦物無強度，這兩種反應都是慢冷的熟料中劇烈發生，使熟料品質嚴重下降。而在急冷時，熟料液相來不及結晶而大部分轉變成玻璃體，即使結晶，也比普通冷卻時的結晶粒小，保持了熟料的質量。由于影響產量因素較多，需要有一段時間的統計和分析。

??? 4、對于篦板的使用壽命不在本次的考核范圍之內。

??? 五、結論

??? 經對合同要求的各項指標進行考核，數據表明已達到甚至超過了合同規定的要求，雙方一致認為在合同雙方的共同努力下，改造已經取得圓滿成功！通過了考核驗收。

????作者：謝克平/水泥人網資深顧問